[发明专利]一种软岩强度测试针贯入装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种软岩强度测试针贯入装置及其使用方法，装置包括加载仓，用于通过电动机提供动力，驱动齿轮组带动螺纹杆向下/向上运动；贯入仓，用于带动贯入针入/出岩。方法包括：检查整个设备；启动智能数控装置；单手握住带凸点外壳，将贯入仓孔口对准测试岩面，按下加载键进入加载模式，同时直线式位移传感器、压电式压力传感器开始工作；通过直线式位移传感器、压电式压力传感器采集的数据经转换器转化为数字信号传至控制主板，通过控制主板驱动显示屏显示；待加载停止后，将方形卡扣拨回滑动槽，按下恢复键进入卸载模式，直到显示屏数据归零。对于难以制备标准室内试样的软岩，可用本装置进行原位试验测试其单轴抗压强度。

技术领域

本发明涉及一种软岩强度测试针贯入装置及其使用方法，属于岩土工程检测技术领域。

背景技术

单轴抗压强度作为软岩的一个重要力学指标，对软岩稳定性研究具有重要意义，但由于软岩强度较低，结构松散，往往难以加工成标准试件，通过室内单轴测试仪器测得单轴抗压强度。行业内引入了一种方便快速野外测试软岩强度的针贯入仪，测试其贯入量和贯入力，通过经验公式推算其单轴抗压强度。但传统针贯入仪在人为加载过程中，会出现贯入速率不均匀、人工读数不准确导致实验数据不可靠，或是操作不当、用力过大、贯入量过深等情况导致断针的现象。

发明内容

本发明提供了一种软岩强度测试针贯入装置，通过合理的机械设计搭建了一种新的软岩强度测试针的贯入结构，配合本发明提供的一种软岩强度测试针贯入装置使用方法，可以有效地用于贯入针入岩、出岩。

本发明的技术方案是：一种软岩强度测试针贯入装置，包括加载仓2、贯入仓4；

加载仓2，用于通过电动机2-8提供动力，驱动齿轮组2-6带动螺纹杆2-5向下/向上运动，从而实现加载/卸载；

贯入仓4，用于通过加载仓2的加载/卸载，进而带动贯入针4-5入/出岩。

所述加载仓2包括金属外壳2-1及安装在金属外壳2-1中的螺纹杆2-5、齿轮组2-6、电动机2-8，齿轮组2-6包括齿轮Ⅰ2-6-1、齿轮Ⅱ2-6-2；其中，电动机2-8的输出轴固定齿轮Ⅱ2-6-2，齿轮Ⅱ2-6-2外齿与齿轮Ⅰ2-6-1外齿啮合，螺纹杆2-5从齿轮Ⅰ2-6-1中心开孔穿出后通过螺帽2-7拧紧固定。

所述加载仓2包括备用针槽2-2，备用针槽2-2内部装有备用针2-2-1，备用针2-2-1针尖部位通过位于备用针槽2-2中的海绵2-2-2保护，备用针槽2-2一侧螺纹接口处设开口槽2-2-3。

所述加载仓2包括智能数控装置2-4、USB接口2-9、蓄电池2-10，智能数控装置2-4包括显示屏2-4-1、转换器2-4-2、控制主板2-4-3、电源开关键2-4-4、加载键2-4-5、恢复键2-4-6、调节键2-4-7；还包括滑动仓3，滑动仓3包括带凸点外壳3-1、直线式位移传感器3-3、受力杆3-4、压电式压力传感器3-5、可伸缩数据线3-6；

所述控制主板2-4-3上引出数据线分别接入显示屏2-4-1、转换器2-4-2、电动机2-8、USB接口2-9、蓄电池2-10，转换器2-4-2上另设有可伸缩数据线3-6分别连接直线式位移传感器3-3与压电式压力传感器3-5；

所述控制主板2-4-3上的电源开关键2-4-4控制整个装置的供电；供电后，按下控制主板2-4-3上的调节键2-4-7进行上下左右调整实现参数的设置，设置完成按下加载键2-4-5进入加载模式，加载模式下，控制主板2-4-3先控制电动机2-8转动，进而通过齿轮Ⅰ2-6-1内圈带动螺纹杆2-5向下运动实现加载；按下恢复键2-4-6进入卸载模式，卸载模式下，控制主板2-4-3控制电动机2-8转动，进而齿轮Ⅰ2-6-1内圈带动螺纹杆2-5向上运动实现卸载；